Grandi potenzialità di crescita per il calcolo distribuito
Origini della PlayStation
Nel 1994 la Sony si apprestava a rivoluzionare il mondo dei videogiochi, con il lancio della console PlayStation.
[inline: 1= Immagine - 1 - Il primo modello di PlayStation] Immagine - 1 - Il primo modello di PlayStation, distribuito in Giappone a partire dal 3 dicembre 1994. ©Sony
Fino ad allora, i videogiochi erano stati considerati poco più che svaghi per bambini di famiglie benestanti, e l’ingresso in un mondo dominato da decenni da Sega e Nintendo da parte di un marchio totalmente estraneo venne accolto con estrema diffidenza e qualche sorriso di circostanza.
Nel giro di un paio d’anni, grazie alle sue enormi potenzialità , a contratti d’esclusiva con le principali software house e, non di minor importanza, un massiccio lancio pubblicitario, la PlayStation mise a tacere tutti gli scettici: in Giappone, Nord America ed Europa, in una casa su quattro era presente la scatola grigia; inoltre, non erano più solo i bambini a restare per ore incollati davanti allo schermo, ma anche i loro fratelli maggiori e, in molti casi, i genitori stessi.
[inline: 2= Immagine - 2 - Interfaccia del progetto [email protected], sviluppato all’Università di Berkeley.] Immagine - 2 - Interfaccia del progetto [email protected], sviluppato all’Università di Berkeley.©Berkeley University
Le console erano diventate uno svago per bambini, adolescenti e adulti di tutti i ranghi sociali.
Origini del Calcolo Distribuito
Sempre nei primi anni '90, con i primi incerti passi verso la divulgazione mondiale di Internet, prendeva piede un’idea fra i membri della comunità scientifica, in particolare nell’Università di Berkeley: se i computer di tutto il mondo possono essere in connessione fra loro tramite un modem, perché non farli convergere verso un unico database che elabora programmi di calcolo, così che essi contribuiscano a velocizzare gli onerosi calcoli della ricerca con il loro stesso hardware, inviando dati via rete?
Nasceva così il concetto del calcolo distribuito, che vide la sua prima realizzazione nel Progetto strong>[email protected], sviluppato nell’ambito accademico di Berkeley. Naturalmente, con i modem a 28 KB/s in circolazione all’epoca, l’idea riscosse poco successo ed una notorietà quasi nulla a livello mondiale.
Il calcolo distribuito oggi
La Sony ha lanciato da poco meno di un anno la PlayStation 3, in agguerrita concorrenza con Microsoft e Nintendo (rispettivamente produttori delle consoles X-Box360 e Wii), nella metà delle case è presente almeno 1 PC (il cui processore ha frequenze dell’ordine dei GHz) connesso ad Internet, con velocità che in linea di massima vanno dai 4 ai 20 MB/s: il calcolo distribuito ha finalmente i mezzi per diventare una realtà di fatto; ed in effetti, inizia ad esserlo, pur non raggiungendo ancora la popolarità ed il supporto globale auspicato fin dagli albori della sua ideazione.
[inline: 3= Immagine - 3 - La PlayStation 3] Immagine - 3 - La PlayStation3. La console della Sony ha debuttato sul mercato giapponese l'11 novembre 2006. ©Sony
Vengono creati e distribuiti svariati software che consentono ai PC domestici di cedere la loro potenza di calcolo alla ricerca scientifica durante i tempi morti della connessione, in costante aumento con l’ingresso delle tariffe flat.
I possessori di PlayStation 3, nel frattempo, passano ore davanti allo schermo, godendosi la possibilità offerta dalla console di navigare e giocare in rete, privilegio finora concesso solo agli utenti di PC.
Il poderoso motore della macchina Sony, però, ha capacità e prestazioni elevatissime, e da qui viene l’idea di sfruttarlo per il calcolo distribuito; nasce così il progetto PS3GRID, presentato al Simposio Internazionale sulle Informatiche Biomediche di Barcellona lo scorso giugno, che permette di scaricare gratuitamente il software BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing), il quale consente l’utilizzo dell’hardware della console per fornire risorse di calcolo alla ricerca scientifica, quando la connessione è inutilizzata.
Il Processore Cell
Numerosi sono i progetti su cui si ha intenzione di sviluppare PS3GRID, primo fra tutti una ricerca di tipo biomedico, tramite uno studio cellulare realizzato con il codice per le dinamiche molecolari CellMD (la cui architettura del processore Cell è stata realizzata da IBM, Toshiba e la stessa Sony), le cui caratteristiche si compenetrano particolarmente bene con l’hardware della PlayStation3.
[inline: 4= Immagine - 4 - Il processore Cell] Immagine - 4 - Il processore Cell è sviluppato in maniera congiunta da Sony, Toshiba ed IBM ©IBM
Il processore Cell infatti consente una rapidità di calcolo tale che la simulazione può avvenire fino a 20 volte più rapidamente rispetto ad un normale processo biomolecolare; questa enorme potenza purtroppo è in contrasto con il lungo procedimento di programmazione necessario a scrivere materialmente il codice di calcolo, data la complessità degli algoritmi utilizzati.
Proprio queste sue caratteristiche lo rendono particolarmente idoneo a simulazioni dinamiche ad ampio spettro; queste, avvalendosi del potenziale contributo dei milioni di utenti di PlayStation 3, avranno l’occasione di essere portate avanti simultaneamente, gestite dal database BOINC.
PS3GRID non è l’unico progetto in corso per l’utilizzo del calcolo distribuito sulla nuova console prodotta dalla Sony: [email protected] ad esempio si pone l’obiettivo di raggiungere un traguardo simile, sviluppando però una ricerca sull’avvolgimento delle proteine, così da capire le dinamiche di sviluppo di malattie quali morbo di Alzheimer e mucca pazza, fra le tante.
La Sony quindi segna un’altra importante tappa nel mondo dei videogames, trasformando la sua PlayStation3 in un potente hardware da utilizzare per fornire i più disparati contributi alla ricerca scientifica, il tutto senza gravare in alcun modo sui suoi utenti, dal momento che i software necessari sono scaricabili da Internet in maniera totalmente gratuita e che i calcoli non andranno ad interferire con il gioco, lavorando quando la PlayStation3 è connessa in rete, ma non attivamente.
18/09/2007
Sitografia
[email protected] on the PS3 http://folding.stanford.edu/FAQ-PS3.html
[email protected] http://setiathome.ssl.berkeley.edu/
BOINC - Berkeley Open Infrastructure for Network Computing http://boinc.berkeley.edu/
Cell (microprocessor) - From Wikipedia, the free encyclopedia http://en.wikipedia.org/wiki/Cell_microprocessor
Bibliografia
Gianni De Fabritiis - Performance of the Cell processor for biomolecular simulations - Computational Biochemistry and Biophysics Lab (GRIB-IMIM/UPF), Barcelona Biomedical Research Park (PRBB), C/ Dr. Aiguader 88, 08003, Barcelona, Spain.
Gianni De Fabritiis - PS3GRID.NET: A distributed computing environment for molecular simulations on the PlayStation3 - Computational Biochemistry and Biophysics Laboratory (GRIB/IMIM), University Pompeu Fabra, Barcelona Biomedical Research Park.
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